生物炭基光催化剂的制备及其降解废水中的有机污染物研究进展

基于生物质热解得到生物炭材料具有发达的孔隙结构、高比表面积和电子传递效率高等性质,已经被广泛应用于化工、材料、能源、环境等研究领域。目前,由于水体中各种有机污染物的大范围增加,对人体和环境造成的安全隐患不容忽视。因此,利用绿色高效的光催化剂对有机物污染物废水进行高效处置具有重要意义。该文针对不同合成方法制备的生物炭基光催化剂对废水中各种有机污染物处置的最新研究进展进行了综述。首先对生物炭载体的不同制备方法进行了对比与分析,为后续生物炭最佳制备方式的选择提供了思路。生物炭基载体能够有效避免纳米光催化材料的团聚现象,促进光催化剂在生物炭表面的分散。因此,该文还介绍了溶胶-凝胶法、水解法、超声法和热缩聚等光催化剂的制备方法,阐述了不同制备条件对光催化降解有机污染物活性的影响机制。在此基础上,重点综述了生物炭基复合材料在去除废水中典型有机污染物（甲基橙、吉米沙星、罗丹明B、磺胺甲恶唑等）方面的应用与有效性,并且将光催化剂的反应机理总结为污染物吸附、光激发电子-空穴以及污染物催化降解3个步骤。同时,生物炭基光催化材料能够增加与污染物的接触面积与提高污染物的传质过程,从而显著提高光催化剂的催化活性...     

叶面喷施生物质碳点对玉米光合及产量的影响

与化石能源相比,生物质作为最常见的可再生能源,不仅污染小,还有助于缓解全球变暖。因此,合理有效的利用生物质对生态环境的可持续发展具有重要意义。以大豆(Glycine max)为生物质碳源,通过水热法合成了大豆生物质碳点(SoyCDs)。制备的Soy-CDs呈球形,平均粒径为2.9 nm,最佳激发波长为340 nm,最佳发射波长为440 nm,表面富含含氧官能团,表明Soy-CDs具有良好荧光特性及生物相容性,且最大产率可达50%。此外,进一步探究了叶施不同质量浓度的SoyCDs(0、5、10、25 mg·L^-1)对玉米(Zea mays)光合、生长及产量的影响。结果表明,10 mg·L^-1的Soy-CDs可显著提高玉米叶片的净光合速率(208.0%),其可能原因是Soy-CDs的光转换功能增加了玉米叶片对光能的吸收和利用效率,进而改善了玉米叶片的叶绿素荧光参数及电子传递过程。同时,玉米地上部的鲜质量和干质量分别增加53.9%和42.1%,玉米地下部的鲜质量和干质量分别增加84.9%和58.6%。玉米根长、根表面积及根尖数分别增加了83.0%、...     

生物质炭及过氧化钙对旱地红壤CH4、CO2和N2O排放的影响

采用室内培养实验,在旱地红壤中添加生物质炭和过氧化钙,探究生物质炭和过氧化钙对旱地红壤CH_4、CO_2和N_2O排放及微生物活性的影响。本试验共设置4个处理,即CK(对照)、Ca(过氧化钙,1.72 g·kg~(-1))、C(生物质炭,21.46 g·kg~(-1))、C+Ca(生物质炭,21.46 g·kg~(-1);过氧化钙,1.72 g·kg~(-1))。结果表明:生物质炭和过氧化钙单施能够减少CO_2和N_2O通量,配施(C+Ca)对CH_4、CO_2和N_2O气体减排的效果更显著;从温室气体增温潜势(GWP)变化可以看出改良剂对温室效应具有明显的减轻作用。生物质炭和过氧化钙在一定程度上增加土壤pH、土壤微生物量碳和可溶性有机碳含量。土壤中添加生物质炭和过氧化钙均可以提高蔗糖酶、淀粉酶以及脲酶活性,其中配施(C+Ca)效果最好。因此,生物质炭和过氧化钙配施能够有效降低旱地红壤温室气体的排放量,对旱地红壤的减排可以起到一定作用。     

汽油机冷启动时燃油蒸发多参数影响研究

采用CFD商用软件STAR-CD对汽油机冷启动过程中燃油蒸发进行三维数值模拟,研究了油滴初直径、油滴初速度、进气温度、燃油温度、喷射定时和转速对燃油蒸发率的影响规律.计算结果表明,进气温度、燃油温度和转速对燃油蒸发有重要影响.进气门开时,在进气温度为-7℃和90℃时,蒸发率分别为5.7%和25.0%;相应地,在燃油温度为0℃和60℃时,燃油蒸发率分别为5.7%和22.0%.油滴初直径和喷射定时对燃油蒸发率有一定影响,油滴初速度对燃油蒸发率影响很小.     

米糠生物质解毒含铬(Ⅵ)水溶液的研究

农林生物质是一种成本低、环境友好的重金属废水处理材料,也是受重金属污染环境的修复材料之一.实验讨论了初始pH值、米糠用量、吸附时间对含铬(Ⅵ)水溶液解毒的影响.结果表明,米糠对Cr(Ⅵ)存在吸附作用,同时也有解毒还原能力.100 mL浓度为100 mg/L的含铬溶液,在初始pH为2、米糠用量为3 g、吸附-反应平衡时间7 h的条件下,生物质吸附去除溶液中的铬为14.4%,而原溶液中Cr(Ⅵ)解毒了57.2%,米糠生物质吸附总铬的能力为0.48 mg Cr/g(生物质).米糠生物质有潜在的吸附铬和修复受铬污染环境的利用价值.     

生物质废弃物快速热解制取富氢气体的实验研究

采用管式炉对红松锯屑快速热解制取富氢气体进行了实验研究,分析了反应器温度、物料粒径和催化剂对热解产物组成的影响.结果表明高温能加快生物质快速热解进程,减少炭和焦油生成量,利于富氢气体的生成,800℃时气态产物比例可达56.9 wt.%,气态产物中H2体积分数由4.3%(500℃下)上升至17.2%,H2 CO体积分数达68.3%.小粒径能增大热解气态产物的比例,但对气态产物组成的影响很小,这可能与红松锯屑本身质地疏松有关.以与生物质直接混合方式添加的煅烧白云石能使热解产物中H2含量增加,但造成产气过程变缓,炭生成量增多,富氢气体总产量未能得到提高.     

生物质炭对Cd污染土壤团聚体酶活性的影响

为探究生物质炭对Cd污染土壤团聚体酶活性的影响,采用盆栽试验,向模拟Cd污染土壤中添加生物质炭并测定水稻根际土壤团聚体碳循环酶与氧化还原酶活性.结果表明:Cd污染土壤团聚体酶活性对添加量为2.5％的生物质炭响应明显,氧化还原酶活性指数值介于0.522～0.792之间.在2.5mg/kg的外源Cd条件下,2.5％的生物质...     

新型燃油降污节能装置问世

以色列那萨·沃尔特公司开发出一种针对重油等燃料的降污节能装置,使用该装置不仅能清除燃油燃烧后产生的污染物,还可降低燃料消耗。这种称为“分子加速器”的装置,外形看起来很像一截金属管,使用时与发动机燃油管道相连接。据以色列佳德奶制品厂和斯迪姆洗衣厂的数据显示,安装该装置后可节省燃油25％,燃烧后产生的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等污染物也明显减少。负责研发该技术的亚伯拉翰·沙木尔表示,该装置具有降污节能作用,关键在于它能将燃油分解为更小颗粒,这样用同样燃料即可产生更大效能,且燃烧时没有烟雾,不需要化学添加剂,在燃烧室及烟囱中也不会有碳存积物留存。     

柴油机冷起动辅助措施的匹配优化试验研究

重点论述了柴油机冷启动辅助装置燃油加热器的选型试验。对燃油加热器优劣的评价指标进行了分析研究,提出了燃油加热器的评价方法。最后通过样本CFD分析,优化了燃油加热器与发动机之间水路系统的匹配,实际效果进行了试验验证。